Quelle heure est-il sur la mer de la Tranquillité quand il est midi à Paris ? Les scientifiques vont se pencher sur la question, cruciale pour les futurs programmes d’exploration lunaire.
Réunis à Versailles pour la 28e Conférence générale des poids et mesures (CGPM), les États membres de cet organisme chargé d’élaborer des normes internationales en matière de métrologie ont adopté jeudi une résolution visant à définir une «échelle de temps de référence lunaire internationale».
Sur Terre, cellulaires, ordinateurs et autres appareils connectés sont tous synchronisés sur le «Temps universel coordonné» (UTC), l’échelle de temps officielle.
Mais l’UTC ne peut pas être directement utilisé sur la Lune, car le temps s’y écoule plus vite. Un phénomène prédit par Einstein dans sa loi de la relativité générale.
Si on synchronisait deux horloges sur Terre et qu’on en envoyait une sur la Lune, celles-ci divergeraient de 56 microsecondes par jour.
Une différence qui peut paraître négligeable, mais qui s’avère critique quand «il s’agit d’aider des sondes à se poser avec précision sur la Lune, les rovers ou les astronautes présents sur place à s’orienter et à se déplacer», a rappelé devant la CGPM Pascale Defraigne, physicienne à l’Observatoire royal de Belgique.
«Le besoin d’une précision de navigation de l’ordre du mètre sur la Lune se traduit par une précision temporelle de l’ordre de la nanoseconde», a souligné Joel Parker, chargé du dossier à l’Agence spatiale américaine (NASA).
Pour ces opérations, les agences spatiales américaine, chinoise, indienne, japonaise, européenne et autres prévoient de déployer en orbite de la Lune des satellites de navigation.
«Afin de favoriser la compatibilité et la sécurité opérationnelle entre tous les fournisseurs et utilisateurs de services lunaires de positionnement, navigation et synchronisation, il est important d’adopter des définitions communes», a expliqué M. Parker.
Les astronomes utilisent déjà pour leurs calculs un Temps-coordonné lunaire (TCL).
Certaines agences spatiales préfèrent en utiliser une forme dérivée, qu’elles jugent plus adaptée. Quelle référence choisir et comment s’assurer que le temps lunaire soit relié au temps terrestre ?
Sur Terre, l’UTC résulte de la moyenne de 500 horloges atomiques réparties à travers le monde. Faudra-t-il installer un réseau similaire à la surface de la Lune et qui en aura la charge ?
Et puisque l’écoulement du temps dépend de l’altitude, quelle sera l’altitude «zéro» sur notre satellite pour pouvoir les calibrer ? Sur Terre, elle est au niveau de la mer, mais la Lune en est dépourvue…
Autant de questions — et bien d’autres — sur lesquelles métrologues, astronomes, géophysiciens, géodésistes, organismes internationaux et agences spatiales vont devoir s’accorder dans les prochaines années.